JP2788514B2

JP2788514B2 - グレイスケール及び疑似カラー画像形成方法

Info

Publication number: JP2788514B2
Application number: JP1304560A
Authority: JP
Inventors: スティーブン・ジェイ・ハリントン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1989-11-22
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: EP0371764B1; JPH02184873A; EP0371764A2; DE68927152T2; EP0371764A3; US4903048A; DE68927152D1

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、一般的には擬似色像の生成方法に関し、
具体的には、相異なるトナー材料の色あるいはシェード
などのただ二つだけの着色剤を並置使用することに関す
る。電荷保持画像形成面を、使用する処理部に一回通
し、静電手段によって電荷保持画像形成面上に画像を生
成する。

従来のゼログラフィにおいては、一般的方法として、
まず感光体等の電荷保持面を均等に帯電させることによ
って、ゼログラフィック面上に静電潜像を生成する。感
光体の画像形成領域にのみ均等に帯電させる。画像領域
は、感光体の全幅には拡がっていない。したがって、感
光体の端部は、帯電されない。原像に対する付勢照射パ
ターンに従って帯電領域を選択的に放電させる。電荷の
選択的放電によって、非露光領域に対応する画像形成面
上に潜像電荷パターンを残す。

感光体を単一現像ハウジングに通し、電荷パターンを
トナーで現像して可視化する。トナーは一般に静電引力
によって電荷パターンに付着する着色粉末である。続い
て、現像した画像を画像形成面に定着させるか、または
一般紙などの受像基板に転写し、適切な定着法で定着さ
せる。

３レベル・ハイライト・カラー画像形成においては、
従来のゼログラフィと異なり、二つの画像領域と一つの
背景電圧領域に対応する３つの電圧レベルが画像領域に
含まれている。画像領域の一方は、感光体の非放電（す
なち帯電）領域に対応しており、画像領域の他方は、感
光体の放電領域に対応している。

３レベル・ハイライト・カラー・ゼログラフィの基本
概念は、グンドラッハ（Gundlach）の米国特許明細書第
4,078,929号に記述されている。グランドラッハの特許
は、単光路ハイライト・カラー画像形成を行う手段とし
て３レベル・ゼログラフィを使用することを教示してい
る。それによれば、第１色と第２色のトナー粒子で電荷
パターンを現像する。一方の色のトナー粒子を正帯電さ
せ、他方の色のトナー粒子を負帯電させる。一つの実施
態様においては、摩擦電気的に相対的に正と負のキャリ
ヤ・ビース混合物体から成る現像剤で、トナー粒子を供
給する。キャリヤビースは、各々相対的に負と正のトナ
ー粒子を担持している。この現像剤を、一般に帯電パタ
ーンを担持している画像形成面を横切って滝状に落下さ
せて帯電パターンに供給する。別の実施態様において
は、一対の磁気ブラシでトナー粒子を帯電パターンにも
たらす。各ブラシが各々一つの色、一つの電荷のトナー
を供給する。更に別の実施態様においては、現像系に背
景電圧前後の電圧を印加する。この電圧印加によって現
像される画像の色鮮明度が向上する。

グンドラッハのハイライト・カラー・ゼログラフィに
おいては、電荷保持面すなわち感光体のゼログラフィ・
コントラストが、従来のゼログラフィの場合のように２
通りではなく、３通りに分けられている。一例として、
感光体を900Vに帯電させる。帯電画像領域（続いて帯電
領域現像（charged−area development）すなわちCADに
よって現像する）に対応する一方の画像が、全感光体電
位（第1a図に示すVcadまたはVddp）に維持されるように
画像幅で露光される。他方の画像を露光し、感光体を、
放電領域現像（discharged−area develpoment）（CA
D）によって続いて現像する、放電領域画像に対応する
その残留電域、すなわちVdadあるいはVc（一般的には10
0V）まで放電し、露光背景領域を、感光体電位がVcad電
位とVdad電位との中間の電位（一般的には500Vo Vwhite
あるいはVwと言う）に下げるように露光する。CAD現像
機には、一般にVwhiteよりもVcadに約100V寄った電圧
（約600V:Vbb、第1b図参照）を印加し、DAD現像機シス
テムには、VwhiteよりもVdadに約100V寄った電圧（約40
0V:Vcb、第1b図参照）を印加する。

今日では、４色分離法として知られる方法がカラー写
真、透明画などの印刷再生用に広く利用されている。４
色分離法は、雑誌、書籍のあらゆる高品質色再生に適用
され、また新聞にも適用されている。

最も標準的な４色分離法においては、原画または透明
画を複数の相異なるフィルタを通して写真撮影し、４色
分離法の基本色であるイエロー、マゼンタ、シアン、黒
色に対する相異なる個別フィルムを作る。これらの色の
最初の三つを原画から取り出すフィルタ色は、取り出す
べき色の補色である色あいを有する。従って、緑色フィ
ルタによってマゼンタを取り出し、青色フィルタによっ
てイエローを取り出し、赤色フィルタによってシアンを
取り出す。理想的にはすべてのフィルタを組み合わせて
黒色を取り出すが、フィルタを用いずに原画を白黒フィ
ルムで写真撮影して黒色フィルムを作る場合もある。

露光時間と現像時間を設定することによって処理にお
ける各色の強さのの「微調整（fine tuning）」または
調整を行う。また、最終再生像を印刷する最終インクを
変えたり選択することによって、所定の効果を得ること
ができる。

この方法によって作った４枚のフィルムから版面を作
り、標準的印刷機の版胴にセットし、基体色のイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒色を用いて再生像を印刷する
ことができる。

一般的に言って、印刷業界は、写真等を正しく再生す
るためには、前記の基本色を用いる前記の４色分離法が
必要であると考えている。

ただし、印刷業界のある分野、とりわけ新聞、ショッ
ピング・バック、職業電話帳、チラシなどの場合は、４
色分離法は、４色を印刷するために４つの印刷部に印刷
紙を通さなければならないので費用が高くつきすぎる。
また、４つの版面を作らなければならず、それをセット
する時間が必要であり、各要素を調節しなければならな
い。これはすべての実質的なコストアップ要因であり、
これを軽減することが有利であることは明白である。

デュオトーン（duotone）として知られている従来技
術の一部を形成する２インク法がある。その一例として
の「フェイク（Fake）」デュオトーン法と呼ばれる方法
においては、まず、白黒原画（たとえば写真）をコンタ
クト・スクリーンを通して「オルソ（Ortho）」フィル
ムで写真撮影し、スクリーン・フィルムを作る。「オル
ソ」フィルムは高コントラスト・フィルムであり、スペ
クトルの赤色領域には感応しない。続いて、同じスクリ
ーン・フィルムを30度回転させ、最初のフィルムとほぼ
同じ別のスクリーン・フィルムを同じく「オルソ」フィ
ルム上で作る。この二つのフィルムを各々相異なる濃度
に現像し、二つの異なる色たとえば赤と黒で印刷する二
つの版面を作る。

これとは別の型式のデュオトーン法であり「リアル
（real）」デュオトーン法と呼ばれる方法においては、
原画自体がすでに２色たとえば赤と黒である。最初のス
テップでは、フィルタを用いずに灰色コンタクト・スク
リーンを通して「オルソ」フィルムを写真撮影する。こ
のフィルタは赤と黒に共に感応し、最終フィルムにおい
て赤と黒が共に黒として捕捉される。続いてパンクロ・
フィルムを赤色フィルタと灰色コンタクト・スクリーン
を通して露光する。この取り合わせでは、パンクロ・フ
ィルムは黒色だけに感応する。続いて、この二つのフィ
ルムで版面を作り、各々赤色と黒色を印刷する。

また、青色をめったに使わない食品広告においては、
標準フィルタを用いてイエロー、マゼンタ、シアンを取
り出し、イエローインク、赤色インク、黒色インクを用
いて画像を印刷する３色分離法を使用することが公知で
ある。言い換えれば、シアン・フィルムから作った版面
で黒色インクを印刷する。

さらにまた、様々な色を混ぜて様々な別の色を作るこ
とも公知である。一例としては、イエローのドット・マ
トリクスに黒色のドット・マトリクスを重ねて様々な調
子の緑色を作ることが知られている。赤色とイエローを
同様に組み合わせてオレンジ色を作ることも公知であ
る。更に、イエローとシアンを組み合わせて様々な緑色
を作ることも公知である。

二つの異なった色のインクだけで、二つの印刷版面の
みを使用し、非常に忠実な現像の再生像を生成する方法
が、ウォラス・エドワーズ（Wallace Edwards）の1985
年11月19日に発行の米国特許明細書第4,554,241号に開
示されている。しかしこれらの版面を作る方法は、公知
の標準４色分離法の公知の部分の一つを含んでいるにす
ぎず、また基本色も用いない。

ウォラス・エドワードの方法の説明に当たっては、も
し４色分離法によってイエロー、マゼンタ、シアン、黒
色を印刷する４つの版面を作り、イエローと赤色だけ、
イエローと青色と黒色だけ、あるいはまた４色全部でな
い任意の他の組み合わせの色を印刷したとすれば、最終
画の色がアンバランスになることは明白であり、最終画
を見れば色がアンバランスであることは一目で分かる、
ということを理解しておく必要がある。最終画は「赤色
に偏り過ぎているか」または「青色領域に入り込み過ぎ
ている」、すなわちしみだらけ（blotchy）である。ウ
ォラス・エドワーズの方法の目的は、ただ二つだけの版
面を用いて、したがってただ２種類だけのインクを用い
て作る印刷再生物の色のアンバランスを無くすことであ
る。

ウォラス・エドワーズの方法の概要を述べれば、緑色
フィルタと青色フィルタを順次用いて赤色プリンタを作
り、赤色フィルタと青色フィルタを順次用いて緑色、青
色、黒色などの他の色のプリンタを作る。具体的には、
ウォラス・エドワーズの装置は、各々相異なる色の媒体
を用いる最低二つの重畳版面を用いて、カラー原画をシ
ート材上に忠実に再生する方法を提供するものであっ
て、下記のステップから成る方法である。

（ａ）カラー原画を用意する、（ｂ）（１）緑色フィルタを用いて第１の光学画像
を記録する第１の手段上に原画を露光し、（２）青色フィルタを用いて前記第１の手段
上に原画を露光することにより（ここで、（１）、
（２）のステップは任意の順に順次実行される）、非基本赤色を印刷するための第１の印刷版面を
作る、（ｃ）（３）赤色フィルタを用いて第２の光学画像
を記録する第２の手段上に原画を露光し、（４）青色フィルタを用いて前記第２の手段
上に原画を露光することにより（ここで、（３）、
（４）のステップは任意の順に順次実行される）、前記第１の印刷版面で印刷する色とは異なる第
２色を印刷する第２の印刷版面を作る、（ｄ）前記二つの版面を重ねて印刷するシート材を用
意する、（ｅ）前記第１、第２の版面を使用し、各々前記赤色
と前記異なる色を重ね合わせて前記該シート材に印刷す
る。

ウォラス・エドワーズの発明は、複写のプロセスが、
光導電面としてのドラムすなわち版面上に静電潜像を生
成し、光導電面の画像部分にカラートナーを被着させ、
静電引力によって特定の部分にトナーを残し、他の部分
からはトナーを取り去り、続いて取を被着した光導電面
を用紙に当て、トナーを画像として用紙に転写すること
を備えていることが十分に理解されている複写業界に適
用可能でる。ウォラス・エドワーズの発明を複写業界に
適用するに当たっては、各印刷工程ごとに一つではなく
二つのフィルタを通して光導電面を露光する。理想的に
は二つのフィルタを逐次的に使用し、一般的に二つの相
異なるカラー・フィルタを通して得られる二つの画像を
合成した一つの静電像を生成する。続いてこの合成静電
像に適切なカラー・トナーを接触させ、合成静電像を用
紙に印刷する。

本発明の概要は、好ましくは３レベル静電画像形成法
によりインクパターンを用いて擬似カラー像を生成する
ことである。３レベル画像形成システムにおいては、各
画素が次の３つの状態をとり得る:A色、Ｂ色、一般的に
は白紙であるが好みの色とすることができる画像基板の
色。画素はすべて１色であるので、単色画素を並置する
ことにより見掛けのシェード、ヒューなどを出す。従っ
て、一つのインクパターン・ブロック内で３つの状態を
すべて混合することによって見掛けのすなわち擬似の色
を生成する。

本発明の好ましい実施態様においては、Ａ色のパター
ンＡとＢ色のパターンＢの２組のインクをコンピュータ
・メモリに電子的に格納する。Ｂ組のインクパターンは
Ａ組のインクパターンの相補（complementary）であ
る。Ａ組のインクパターンにＢ組のインクパターンを重
ね合わせて見掛けのすなわち擬似カラー画像を生成す
る。

ラスター装置の電子印刷においては、基板の画像形成
可能な領域を、画素と呼ばれるドットの微細パターンに
分割する。画素とは、着色材の配置を制御することがで
きる最小の領域を言う。マーキング装置は、各画素を着
色したり、しなかったりすることができる。所望の画像
を生成するためにいずれの画素を着色するかの命令をマ
ーキング装置に与えるためにコンピュータが使用され
る。一定の順次すなわちラスターで画素を走査する。各
画素についてコンピュータが着色または非着色を指示す
る二進値を発生する。電子サブシステムが、この二進値
をマーキング装置器用の制御信号に変換する。白黒印刷
機の場合は、黒色画素と白色画素の急速交番パターンを
印刷することによって灰色の中間シェードを生成するこ
とができる。このパターンは、距離を隔ててみれば灰色
に見える。相異なるパターンが、黒色画素に対する白色
画素の比に従って相異なるシェードを生成する。コンピ
ュータは、灰色シェード生成用に使用することができる
一組のパターンを格納することができる。パターンはし
ばしば、画像面の小矩形領域の黒色／白色着色を指示す
る二進値群としてセーブされる。そして、必要に応じて
パターンを複製し、画像面全体をカバーする。別法とし
ては、パターンそのものではなく、パターンを生成する
アルゴリズムをコンピュータに格納することもできる。
その場合は必要に応じてパターンを合成しなければなら
ない。各パターンは、各々相異なる灰色シェードになる
ので「インク」と言う。（これは実際のトナー着色剤で
はなく、コンピュータ内のパターンにすぎない）。

多色印刷機の場合は、コンピュータが各着色剤の画素
値ラスターを供給しなければならない。様々な着色剤に
対して画素パターンを組み合わせることによって、様々
なシェード、ヒュー、チントを生成する。パターンのデ
ザインは、基本的には、マーキング技術が色と色との間
の整合を保持するか否かによって決まる。一つの着色剤
の画素ラスターを、別の着色剤の画素ラスターとの関係
において一つの画像から別の画像へ移動させることがで
きる場合は、相異なる色の画素が重なり合う場合とそう
でない場合がある。モアレ効果と色シフトを避けるため
に、オーバラップが分散し滑らかになるようにパターン
を設計する。一般的には、各着色剤のパターンの相対軸
を回転させてこれを行う。

色整合が精密である技術の場合は、別の方法を採用す
ることができる。この場合は、各画素に一つの色を割り
当てる。レーザ光線の１回のパスによって各画素が、黒
色、ハイライト色または基板色のいずれかにセットされ
る３レベル電子写真法がこの技術の好例である。整合を
維持できる装置では、可能な原色の中の一つを各画素に
割り当てるパターン「（インク）」を作ることができ
る。そうすれば、厳密に二進画素値から生成される潜在
パターンよりもはるかに多くの潜在パターンが生成され
る。この方法による場合は、パターンを生成する一つの
体系が必要であり、パターンを実際に格納する場合は、
すべてのパターンを明確に記述する場合に必要になる大
量のメモリを必要としない表現を採ることができる。本
発明は、二つの着色剤の場合にこれを提供しようとする
ものである。

第２図に示すごとく、本発明を含む印刷機において
は、光導電面と導電基板とで構成されており、帯電部
Ａ、露光部Ｂ、現像部Ｃ、転写部Ｄならびにクリーニン
グ部Ｆを順次通過するように取り付けられた光導電ベル
ト10の形態の電荷保持体を使用する。ベルト10は、矢印
16の方向に向かって進み、その移動路に沿って設けられ
ている各処理部を順次通過する。ベルト10は複数のロー
ラ18、20、22を周回する。ローラ18は、駆動ローラとし
て使用され、ローラ20、22は、感光体ベルト10の張力を
適当に調節するために使用される。モータ23によってロ
ーラ18が駆動されて回転し、それに伴ってベルト10が矢
印16の方向に向かって進む。ローラ18はベルト・ドライ
ブなどの適切な手段によってモータ23に連結されてい
る。

第２図を参照して判るように、まずベルト10の逐次部
分が帯電部Ａを通過する。全体が参照番号24で示される
スコロトロン、コロトロン、ダイコロトロンなどのコロ
ナ放電装置が、ベルト10を選択的に高圧の均等な正電位
または負電位Voに帯電させる。周知の任意の制御装置で
コロナ放電装置24を制御することができる。

続いて感光体面の帯電部分を露光部Ｂに通す。露光部
Ｂにおいて、均等に帯電している感光体面すなわち電荷
保持面10に、レーザ・ベース入力および／あるいは出力
走査装置25からレーザ光線が照射され、走査装置の出力
に従って電荷保持面が放電する。好ましくは、走査装置
は、３レベルレーザ・ラスター出力スキャナー（ROS）
とする。

最初に電圧Voに帯電した感光体が暗放電によって、約
900Vに等しいレベルVddp（Vcad）になる。感光体は、露
光部Ｂにおいて露光されると放電し、画像のハイライト
（すなわち黒色以外の色）色部分のゼロすなわち接地電
位にほぼ等しい約100VのVc（Vdad）になる。第1a図参
照。また感光体は、背景（白色）画像領域において画像
の幅で放電して500Vに等しいVw（Vwhite）になる。露光
部を通過した後の感光体は、背景よりも電圧が高い帯電
領域と、背景よりも電圧が低い放電領域とを備えてい
る。

現像部Ｃにおいて、全体を30で示す現像システムが現
像剤を送り、静電潜像に接触させる。現像システム30
は、第１現像器32と第２現像器34とで構成されている。
現在器32のハウジング内に一対の磁気ブラシ・ローラ3
5、36がある。ローラが現像剤40を送り、感光体に接触
させ、放電領域の画像（すなわち電圧レベルVdadである
感光体の領域）を現像する。現像剤40は、一例として負
帯電赤色トナーを含んでいる。現像器32に電気的に接続
されている電源41によって電気バイアスをかける。電源
41からローラ35、36に約400VのDCバイアス電圧を印加す
る。

現像器34のハウジング内に一対の磁気ブラシ・ローラ
37、38がある。ローラ37、38が現像剤42を送り、感光体
に接触させ、帯電領域の画像を現像する。現像剤42は、
一例として正帯電黒色トナーを含んでおり、帯電領域の
画像（すなわちで電圧レベルVcadである感光体の領域）
を現像する。現像器34に電気的に接続されている電源43
によって電気バイアスをかける。バイアス電源43からロ
ーラ37、38に約600VのDCバイアス電圧を印加する。

担持シート58が移動し、転写部Ｄにおいてトナーに接
触する。従来のシート送り装置（図示せず）で担持シー
トを転写部Ｄへ送る。好ましくは、シート送り装置は、
積載されたコピー・シートの一番上のシートに接触する
送りロールを含む。送りロールの回転に伴って一定の時
限に従って、積載されたコピー・シートの一番上のシー
トがシュートの中へ進み、担持シートが移動してベルト
10の光導電面に接触し、光導電面10上の現像された粉末
トナー像が転写部Ｄにおいて担持シートに接触する。

感光体上の現像された複合像は、正トナーと負トナー
とで構成されているので、転写前正コロナ放電部材56が
負コロナ放電を使用して、基板に有効に転写されるよう
にトナーの状態調節を行う。

転写部Ｄは、適切な極性のイオンをシート58の裏面に
吹き付けるコロナ発生装置60を含む。それによって、帯
電粉末トナー像が、ベルト10からシート58へ引き付けら
れる。転写後、シートが矢印62の方向に向かって移動し
続け、コンベヤ（図示せず）の上に載り、定着部Ｅへ送
られる。

定着部Ｅは、転写された粉末像をシート58に永久的に
定着する、全体を参照番号64で示す定着装置を含む。好
ましくは、定着装置64は、加熱定着ローラ66とバックア
ップ・ローラ68とで構成する。シート58が定着ローラ66
とバックアップ・ローラ68との間を通過し、粉末トナー
像が定着ローラ66に接触する。このようにして粉末トナ
ー剤が永久的にシート58に定着される。定着が完了すれ
ば、シート58がシュート（図示せず）によって捕捉トレ
イ（同じく図示せず）へ送られ、オペレータによって印
刷機から取り出される。

担持シートが、ベルト10の光導電面から剥離された
後、光導電面の非画像領域が担持している残留トナー粒
子が取り除かれる。これらの粒子は、クリーニング部Ｆ
で取り除かれる。クリーニング部Ｆに磁気ブラシ・クリ
ーナ・ハウジングがある。クリーニング装置は、従来の
磁気ブラシロール構造であり、クリーニング装置ハウジ
ング内においてキャリア粒子をロール構造と電荷保持面
との関係においてブラシ状に配向する。クリーニング部
Ｆにはさらに、ブラシから残留トナーを取り除く一対の
トナー除去ロールがある。

クリーニングに続いて、放電灯（図示せず）が光導電
面に光を照射し、帯電前に残存している残留静電荷を完
全に放散させ、後続の画像形成サイクルに備える。

印刷システムの多くは、画像形成面の任意の点は、た
だ二つだけの状態（すなわち、インクありまたはインク
なし）しかとることができない。このような技術は、先
行技術に関して、また、第２図の記載中に述べられてい
る。この技術では二つだけの状態しかとることができな
いが、ここに述べられた微細ドット・パターンを採用す
ることにより灰色レベルの外観を生成する。ドットと背
景が混じり合い、距離を隔ててみれば「灰色」すなわち
カラー外観に見える。このようして、コンピュータが生
成した画像にシェードがかけられる。画像が、色の有無
を制御できる最小単位の画像要素である画素に分割さ
れ、画素に一つのパターンが与えられる。基板上の適切
な座標によって境界が仕切られている要素領域の境界内
でパターンが与えられ、当該領域がシェーディングすな
わち着色される。便宜上、パターンすなわち領域は、一
般に小画素ブロックとし、必要に応じて複製して画像形
成面をカバーする。特定の画素パターンすなわち領域
が、相補インクパターンの組み合わせを構成している。
黒色から白色まで、及び、赤色から白色までの数多くの
シェードに対するインクパターンの組が、コンピュータ
・メモリに用意されている。これらの黒色から白色まで
のシェードが、一組のパターンを構成しており、赤色か
ら白色までのシェードが一組の相補パターンを構成して
いる。

本発明は、好ましくは、３レベル静電印刷などの、整
合２色画像形成を利用するカラー印刷機用のインクパタ
ーン・デザインの生成に関する。この画像形成システ
ム、たとべ３レベル画像形成においては、隔画素は、Ａ
色、Ｂ色、または一般的に白色の紙であるが任意の色の
紙とすることもできる画像基板の色の３つの状態をとり
得る。画素は、すべてただ一つの色であるので、単色画
素を並置することによって見掛けのシェード、ヒューな
どを生成する。このようにして、基板の一つのインクパ
ターンブロックすなわち領域内において３つの状態をす
べて混合することにより、見掛の色すなわち擬似色を生
成することができる。以上、本発明を３レベル画像形成
に適用する場合を開示したが、本発明はインク・ジェッ
ト印刷などの他の印刷システムに対しても適用すること
ができる。

参照番号70で示されるＡ色のインクパターンＡ（第３
図）と、参照番号72で示されるＢ色のインクパターンＢ
（第３図ｂ）の２組のインクパターンを、電子的にコン
ピュータ・メモリに格納する。Ａ組のインクパターンに
Ｂ組の相補インクパターンを重ね合わせて見掛けの色像
すなわち擬似色像を生成する。記号で表すと、ｍ倍数
（ｍ−tuple）A_j＝（P_1j,P_2j,・・・,P_mj）が、Ａ色の
ｊ番目のインクパターンを表すとする。画素ｉがパター
ンｊのＡ色であればP_ij＝二進１とし、そうでない場合
はP_ij＝二進０とする。同様に、Ｂ組のｋ番目のインク
パターンをB_k＝（Q_1k,Q_2k,・・・,Q_mk）とすれば、画素
ｉがＢ色であればQ_ik＝二進１とし、そうでない場合はQ
_ik＝０とする。

相補とは、全体を完成する、或いは、完全なものにす
る何らかのものであると定義される。したがって、一方
の組からのパターンと他方の組からの相補パターンを一
緒に合成することにより全体の画像領域が完全になるの
で、Ａ組及びＢ組のパターンは互いに相補である。本発
明の相補パターンは、第１のパターン（色の組Ｂ）と第
２のパターン（色の組Ａ）を含んでいる。一方の組のイ
ンクパターンは第１の色とインクで表される一方、他方
の組のインクパターンは第２の色のインクで表される。
第３図ｄから判るように、各パターンは四つの固定され
た画素領域を含むことができる。

一方の組のパターンが、画素領域を含まない他のパタ
ーンの領域に対応する画素領域を有するときに、一方の
組のパターンは、他方の組のパターンに対して相補であ
る。

例として、座標０（ｙ軸）、１（ｘ軸）を有する第３
図ｄにおける色の組Ｂからのパターンと、座標２（ｙ
軸）、０（ｘ軸）を有する第３図ｄにおける色の組Ａか
らのパターンを合成して座標２（ｙ軸）、１（ｘ軸）を
有するパターンを形成する。図から判るように、座標２
（ｙ軸）、１（ｘ軸）を有するパターンは、左下領域の
第１の色のインクと、左上、右上及び右下領域の第２の
色のインクを含んでいる。

色の重なり合いを防ぐためには、いずれも画素も一度
にＡ、Ｂ両方に色にならないようにしなければならな
い。具体的に言えば、インクパターンA_j、B_kを、同時に
用いるとP_ij＝Q_ikてあるｉはない。インクパターンの設
計ならびに使用に関して、下記の制約条件を設けること
によってこの条件を満たすことができる。

加算制約条件：インク・デザインは、色を累加（加算）
しなければならない。通常インク指数が大きくなればな
るほどインクパターンが暗くなる（二進１が多くなれば
なるほど色が加え合わされる）。また、インクA_jの色の
画素もインクA_j+i,A_j+2,・・・に着色される。具体的に
は、 A_j+i＝A_jVC_j ここで、C_jは、０以外のｍ倍数である。

したがって、Ａ組の色のインクパターン（０からｎ−
１まで名称が付けられている）がｎ個あれば、A₀は最小
色であり、A_n-1は最大色である。実際的には、A₀は一般
に無色（すべて二進０）であり、A_n-1は全色（すべて二
進１）である。

第３図に示すように、Ａ組のインクパターンは、２×
２配列の矩形の４つの画素（ｍ＝４）によって表され
る。

この加算制約条件に従えば、一つの画素を一度設定す
れば、後続インクパターンの生成時に再設定することは
できない。

従って、第3a図の参照番号74で示すパターンに色が加
えられても、パターン１（第３図）の左下の画素（二進
１）は、この制約条件に反して二進０に設定しなければ
ならないので、これを第３図のパターン２として使用す
ることはできない。

順序制約条件：色ｂのインクは、Ａ組の色のインクの相補であるが、
順序が逆である。すなわち、 Bk＝〜A_n-1-k（ｋ＝0,1,・・・・・,n−１）（記号〜Ａは、A_jのｍ倍数の要素否定である）Ａ組パターンの相補パターンを、第3b図の参照番号76
で示す。

Ｂ組色を設定するこの相補の逆順序を、第3c図の参照
番号72で示す。

第３図ｂに示されるように、Ａ組（第３図）のパター
ンの相補は、四つの画素領域を有する最初のパターン、
これに続く三つ、一つ、そしてゼロの画素を有するパタ
ーンを含んでいる。このように、連続するパターンにお
いて色を積算或いは加算する代わりに、色が実際には減
算される。換言すれば、第１のパターンでは四つの画素
を有するに対して、二番目のパターンは三つの画素のみ
を有する。連続するパターンにおける色の減少は、上述
された加算制約条件を満足しない。したがって、加算制
約条件を満足させるために、Ａ組（第３図ｂ）の相補
は、Ｂ組（第３図ｃ）を得るために逆の順序で使用され
る。逆の順序は、Ｂ組（第３図ｃ）の最初のパターン
が、Ａ組（第３図ｂ）の最後のパターンに対応すること
を意味し、Ｂ組（第３図ｃ）の二番目のパターンが、Ａ
組（第３図ｂ）の三番目のパターンに対応することを意
味する。以下、同様である。

組合わせ制約条件：ｊ（Ａ組のインクパターン番号）＋ｋ（Ｂ組のインク
パターン番号）＜ｎ（一つの組のパターン数）であれ
ば、色の重なり合いなしにインクパターンA_j、B_kを同時
に使用することができる。この制約条件により、Ａ組及
びＢ組のインクパターンの数は、全体でｎ（ｎ＋１）/n
となる。

２組の（すなわちＡ組とＢ組）２×２インクパターン
のインク組合わせの一例を、第3d図の参照番号78で示
す。組合わせ制約条件に従えば、ｉ＋ｋは、４であるｎ
よりも小さくない４に等しいので、Ａ色のパターン２
は、Ｂ色のパターン２と組合わせることはできない。ま
た、組合わせ制約条件に従えば、上の例においては、可
能インクパターン数は10個である（すなわちｎ（ｎ＋
１）/2は、４（４＋１）/2であり、10である）。従っ
て、Ａ組とＢ組の８つの基本インクパターンから10個の
パターンが出来る。各組のパターン数を多くすれば、組
み合わせパターン数を非常に多くすることができる。一
例として、Ａ組、Ｂ組のパターン数が各々15であれば、
可能パターン数は、 120［ｎ（ｎ＋１）/2＝15＊16/2＝120］である。

本発明においてはＡ組、Ｂ組の各パターンをデジタル
・コンピュータ80のメモリに格納する（第２図参照）。
２色画像もメモリに格納する。コンピュータ・メモリに
格納しているプログラムによって、２色画像の要素領域
の特定色の条件を満たすインクパターンを、各々メモリ
内のＡ組、Ｂ組から一つづつ取り出す。コンピュータ80
からの電子サブシステム（ESS）82へ送られるビット・
ストリームを処理し、高、中、低レーザ・レベルの制御
信号を生成し、コントローラ84へ送る。ROS25に接続さ
れているコントローラ84が、高、中、低レーザ・レベル
を生成し、感光体に３レベル潜像を生成する。続いてこ
の潜像を前述のとおりに現像する。

【図面の簡単な説明】

第1a図は、３レベル静電潜像の感光体電位と露光との関
係を示すグラフである。第1b図は、単光路ハイライト色
画像特性を示す感光体電位のグラフである。第２図は、
本発明の特徴を含む印刷機の概略図である。第３図は、
１組のインクパターンの図である。第3a図は、２組のイ
ンクパターンの組合わせ制約条件を示すインクパターン
の図である。第3b図は、第３図の組の相補のインクパタ
ーンの図である。第3c図は、第3b図のインクパターンの
順序を逆にしたインクパターンの図である。第3d図は、
第３図のインクパターンの組に第3b図のインクパターン
の組を重ね合わせた複合インクパターンの図である。 10:光導電ベルト、16:矢印 18,20,22:ローラ、23:モータ 24:コロナ帯電装置、25:走査装置 30:現像システム、32:第１現像器 34:第２現像器 35,36,37,38:磁気ブラシローラ 40:現像剤、41:電源 42:現像剤、43:電源 56:転写前正コロナ放電部材 58:担持シート、60:コロナ発生装置 62:矢印、64:定着装置 66:加熱定着ローラ、68:バックアップローラ 70,72,74,76:インクパターン 80:コンピュータ、82:電子サブシステム 84:コントローラ A:帯電部、B:露光部 C:現像部、D:転写部 E:定着部、F:クリーニング部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の色のインクを含む相補インクパター
ンと、第２の色のインクを含む他方の相補インクパター
ンを画像生成面上において合成し、これにより原像の要
素領域の表示を形成するステップと、前記原像の各要素領域に対して、相補インクパターンを
合成する前記ステップを繰り返すステップと、を含むグレイスケール及び疑似カラー画像形成方法。
【請求項２】原像の要素領域の各表示を前記第１及び第
２の色とは異なる色を有する基体に転写するステップを
含む請求項１記載の方法。
【請求項３】二組のインクパターンからのインクパター
ンを使用するステップであって、各組は複数の個別のイ
ンクパターンから成り、各組からの一つのインクパター
ンが前記表示を形成するために合成されるステップを含
む請求項１記載の方法。
【請求項４】相補インクパターンを合成する前記ステッ
プのための、電子的に格納された相補インクパターンの
組を用意するステップを含む請求項３記載の方法。
【請求項５】前記電子的に格納された相補インクパター
ンの組を使用して、電荷保持面上に３レベル画像を生成
するステップを含む請求項４記載の方法。
【請求項６】各インクパターンの組の第１のパターンは
色が欠けており、各連続するパターンは先行するパター
ンに対する色の付加により生成され、各インクパターン
の組は、各他方の相補であるが逆順であり、各組から一
つ得られる二つのインクパターンの位置の合計は、一組
内の全パターン数よりも少ない請求項３記載の方法。
【請求項７】各インクパターンの組の第１のパターンは
色が欠けており、各連続するパターンは先行するパター
ンに対する色の付加により生成され、各インクパターン
の組は、各他方の相補であるが逆順であり、各組から一
つ得られる二つのインクパターンの位置の合計は、一組
内の全パターン数よりも少ない請求項４記載の方法。
【請求項８】各インクパターンの組の第１のパターンは
色が欠けており、各連続するパターンは先行するパター
ンに対する色の付加により生成され、各インクパターン
の組は、各他方の相補であるが逆順であり、各組から一
つ得られる二つのインクパターンの合計は、一組内の全
パターン数よりも少ない請求項５記載の方法。